Розрахунок дерев'яної балки перекриття на прогин, приклад, таблиця

Дерев'яні балки між поверхами

Деревина - один з найбільш поширених будівельних матеріалів, який використовується і для відповідальних несучих конструкцій і для оздоблювальних робіт. Пристрій міжповерхових і горищних перекриттів житлових будинків найчастіше проводиться з використанням балок з дерева.

Правильно вироблений розрахунок балки дозволить забезпечити довговічну експлуатацію та екологічну чистоту будівлі, що зводиться.

Як визначити довжину балки

Приміщення в споруджуваних будинках найчастіше мають прямокутну форму, що дозволяє розміщувати несучі конструкції перекриття паралельно найменшою стіні. Розмір балки залежить не тільки від габаритів приміщення, але і від матеріалу з якого зводяться стіни.

Глибина загортання балки в цегляній стін становить від 100 до 150 мм. При закладенні в дерев'яну стіну показник закладення балки повинен бути не менше 70 мм.

У ряді випадків для розміщення несучих конструкцій перекриття використовуються різні кріпильні елементи з металу. Це кронштейни різної конфігурації, куточки або різноманітні перфоровані пластинки і цвяхові плитки. При застосуванні кріплення довжина балки майже завжди буде рівна прольоту приміщення або іншими словами відстані між стінами.

Застосовується і таке конструктивне рішення, коли несучі елементи перекриття є частиною стропильних конструкцій. В цьому випадку балка є конструкцією для формування схилу, то вона спирається на мауерлат і має випуск за зовнішню грань кожної стіни приблизно на 500 мм. Це конструктивне рішення може збільшити її довжину приблизно на 1 метр.

Виробляючи підбір і розрахунок дерев'яних балок необхідно пам'ятати, що найоптимальнішим відстанню, яке можна перекривати, застосовуючи ці конструктивні елементи, є 6 метровий проліт.

При необхідності перекривати великі відстані рекомендується використання дерев'яних конструкцій прямокутного або двотаврового перетину виготовлених з клеєного бруса або застосовувати проміжні конструкції, такі як стійки, колони, декоративні арки і т.п.

Збір навантажень впливають на балки

Діапазон різного виду навантажень діючих на несучі конструкції досить великий. Він різниться виходячи з цільового застосування балки, тобто відповіді на питання ця балка розташовується в міжповерхове або горищному перекритті. Конструкції міжповерхових перекриттів несуть навантаження в основному тільки від ваги самого перекриття, від процесу життєдіяльності людей які там знаходяться і того виробничого процесу який там проходить.

Так розрахункове навантаження на міжповерхове перекриття в житлових будинках дорівнює 150кг / м2 х 1,3 = 195 кг / м2.

До оеффіціент 1,3 забезпечує надійність роботи конструкції. Вага міжповерхового перекриття включає вагу балок, підлог, конструкцій стелі, утеплювача. При виробництві розрахунків вага міжповерхового перекриття найкраще розраховувати в кожному випадку індивідуально.

Навантаження на горищне перекриття, експлуатація якого не передбачає 70 кг / м2 х 1,3 = 91 кг / м².

Вага самого горищного перекриття включає в себе вагу балок, утеплювача, матеріалу зашиття і становить 50 кг / м2. У разі, якщо балка є не тільки горищним перекриттям, а й входить в конструкцію кроквяної системи будівлі, то її розрахунок проводиться в складі стропильних конструкцій.

Примітка

роблячи розрахунок балки на прогин особливу увагу зверніть на прогини які утворюються в несучих конструкціях після того як їх навантажать в процесі експлуатації.

Максимально допустимий показник прогину для міжповерхових перекриттів становить 1/350 від довжини балки, а для горищних перекриттів 1/200.

У разі, коли величина прогину перевищує зазначені величини, це може завдати суттєвих деформаційні зміни в геометрії стельових конструкцій. Так при довжині балки перекриття 6 метрів величина допустимого прогину становитиме 17 мм. Якщо припустити, що стеля в приміщенні буде з гіпсокартонних плит, то утворення тріщин неминуче. Тому виробляючи розрахунок, слід відразу ж враховувати матеріал, з якого буде виконуватися конструкція стелі. Якщо замовник для оформлення стелі буде використовувати підвісні конструкції типу «Армстронг», то турбуватися нема про що, а якщо для обробки будуть застосовуватися матеріали на основі гіпсу, мінеральних в'яжучих, то можливо варто збільшити надійність перекриття і збільшити перетин балок, щоб повністю виключити можливість прогину .

Визначення перетину і кроку балки

Для того, щоб забезпечити несучу здатність перекриття дуже важливо правильно підібрати переріз балки (розміри висоти і ширини) і крок (відстань між балками укладеними на несучі стіни. Найбільш широко поширені балки прямокутного перерізу. Вони зручні при монтажі, дозволяють досягти високого ступеня точності при влаштуванні стелі та підлоги, створюють досить жорсткі конструкції гарантують надійність в експлуатації.

Оптимальне співвідношення висоти до ширини при підборі перетину вважається 1,4х1. При підборі перетину балки відштовхуються від показників тієї продукції, які пропонує деревообробна промисловість, тобто використовується брус з висотою від 150 мм до 300 мм і шириною від 40 мм до 200 мм.

На підбір висоти балки впливає товщина утеплювача застосовується в перекритті, так як бажано, щоб утеплювач знаходився всередині перекриття досить щільно і з усіх боків був закритий конструктивними елементами.

Крок балок коливається від 300 мм до 1200 мм. Його також встановлюють виходячи з вимог забезпечення конструктивної жорсткості всіх елементів будівлі. При підборі кроку враховують ширину утеплювача, особливо якщо він має листове виконання.

Якщо споруджуваний будинок має дерев'яний каркас, то будівельники та проектувальники для забезпечення максимальної міцності і жорсткості конструкції намагаються поєднати крок стійок каркаса і крок балок перекриття.